Thèse Cartographie des Acteurs Moléculaire des Plasmodesmes en Reponse à un Stress H/F - 33

Établissement : Université de Bordeaux
École doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé
Laboratoire de recherche : Laboratoire de Biogenese Membranaire
Direction de la thèse : Magali GRISON ORCID 0000000230803686
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59

L'équipe de E. Bayer se concentre sur la communication intercellulaire des plantes médiée par des nanopores membranaires appelés
plasmodesmes (30 nm de diamètre). Les plasmodesmes contrôlent le flux moléculaire entre les cellules et sont décisifs pour la croissance,
le développement, l'adaptation à l'environnement et la signalisation de défense des plantes (Bayer-Benitez-Alfonso 2024). Contrairement
aux jonctions cellulaires animales, les plasmodesmes végétaux sont constitués d'un brin de réticulum endoplasmique (RE) qui traverse le
pore, relié de manière extrêmement étroite (~10nm) à la membrane plasmique (PM).
Notre groupe étudie le paysage moléculaire et les éléments régulateurs de la de la formation des plasmodesmes, en utilisant le modèle
végétal Arabidopsis thaliana. Nos derniers travaux mettent notamment en évidence 1) un nouveau mécanisme de régulation du flux
moléculaire intercellulaire, basé sur l'apposition ER-PM médiée par un complexe protéine-lipide (Perez-Sancho, Smokvarska et al.
Cell) ; 2) le rôle critique de l'ER dans la division cellulaire incomplète, permettant la formation de ponts de plasmodesmata
entre les cellules filles (Li, Moreau et al. Science).
L'un de nos principaux défis consiste à cartographier avec précision les protéines structurelles et régulatrices au sein de ces minuscules
structures (20-40 nm de diamètre, 100-300 nm de long) encastrées dans la paroi cellulaire. Notre laboratoire a récemment collaboré avec
le Centre d'Imagerie de Bordeaux pour développer le premier protocole de microscopie d'expansion (ExM) pour les tissus végétaux
(Grison et al. The Plant Cell). Cependant, les taux d'expansion actuels (4X) sont insuffisants pour la résolution des
plasmodesmes. Notre objectif est d'améliorer la capacité de résolution de la microscopie d'expansion pour les tissus végétaux en
collaborant avec un réseau d'experts et en tirant parti de ce réseau. En tant que pionniers dans l'application de la microscopie d'expansion
aux plantes, nous visons à nous établir en tant que centre de formation pour les scientifiques des plantes qui cherchent à adopter cette
technique.
En particulier, nous visons à développer: 1) l'Ultrastructure ExM (U-ExM) pour les tissus végétaux afin de préserver l'architecture cellulaire
quasi-native. Dans nos travaux précédents, nous avons utilisé la fixation chimique au lieu de la cryofixation, ce qui peut avoir un impact sur
la préservation de la structure; 2) Immunomarquage post-expansion et dSTORM : L'immunofluorescence sur les plasmodesmes est un défi
en raison de l'accessibilité des anticorps, ce qui nécessite l'expansion de l'échantillon avant le marquage. Combiné au dSTORM nous
pourrions avoir une résolution manométrique; 3) ExM itérative : l'ExM actuelle sur les tissus végétaux est limitée à un facteur d'expansion
de 4 fois. Notre objectif est de développer l'ExM itératif sur les plantes afin d'obtenir une résolution plus élevée. Nous appliquerons ensuite
ces nouvelles approches ExM pour caractériser les étapes menant à l'assemblage des plasmodesmes pendant la division cellulaire, en
créant un atlas cellulaire et moléculaire de ce processus à une résolution sans précédent, en ciblant les éléments fonctionnels et
structuraux connus de ces structures.
Échange de doctorats : Le doctorant passera du temps dans les laboratoires de V. Hamel et P. Guichard pour apprendre les bases de ces
techniques et ramener l'expertise nécessaire pour les appliquer aux tissus végétaux.

La thèse se déroule au LBM à l'interface entre le développement en microscopie et l'équipe de recherche.

Dans ce contexte, l'objectif du projet est de combiner des approches en biochimie, de biologie cellulaire et de microscopie de super
resolution afin d'identifier et de cartographier les acteurs moléculaires engagés dans la formation et la maturation des plasmodesmes.

Culture cellulaire, culture végétale, biochimie, génétique, microscopie d'expansion, immunomarquages, dSTORM, STED